Veranderingen in duinvegetatie met Ameland als voorbeeld Han van Dobben en Pieter Slim
Veranderingen in de duinen sinds ~1900 Menselijke invloed sterk vergroot, vooral door vastlegging Doel: vergroten kustveiligheid verstuiving sterk afgenomen doorbraken komen niet meer voor van groot belang op de eilanden: stuifdijken afname menselijk gebruik, vooral begrazing vastelandskust: zeedorpen instorten konijnenpopulatie ~1990
Veranderingen in abiotisch milieu Atmosferische depositie eerst S, nu vooral N Bodemdaling door gas- en zoutwinning Klimaatverandering van toenemend belang zeespiegelstijging maar ook in Nederland? toename neerslag zeker wel in Nederland!
Huidige regelgeving Basiskustlijn (van 1990) moet gehandhaafd worden veelal door (vooroever)suppletie Maar ook: dynamisch kustbeheer waar dat kan onder andere de eiland 'staarten' Vogel- en Habitatrichtlijn sterk sturend voor vergunningverlening
Waarom Ameland als voorbeeld? ~1965-1975: exploratie gasvelden 1985: aanleg gaswinlokatie Ameland - Oost 1986: start gaswinning RIN: voorspellingsstudie ecologische effecten IFG: zorgen over ecologische effecten NAM: opzet monitoringprogramma Monitoring loopt nog steeds en heeft een schat aan gegevens opgeleverd!
Vegetatiemonitoring: twee benaderingen 1. Niet-vlakdekkend, lange tijdreeks, gehele bodemdalingsgebied 66 'duin'plots ('PQ's'), opname 1986-2007 elke 3 jaar (behalve 2004) 38 'kwelder'plots, opname 1986-2000 elke 2 jaar, daarna jaarlijks 2. Vlakdekkend, kortere tijdreeks, natte duinvalleien in het centrum van het bodemdalingsgebied 70 'vaste' plots + 70 'zwervende', opname 2001-2012 elke 2 jaar (behalve 2003)
Doel niet-vlakdekkende analyse Vaststellen vegetatieveranderingen Relateren vegetatieveranderingen aan abiotische veranderingen Bepalen aandeel bodemdaling als oorzaak van de vegetatieveranderingen Interpreteren vegetatieveranderingen in termen van biodiversiteit
Niet-vlakdekkende analyse: plots in 6 transecten rood = duin, blauw = kwelder opname: kwelder jaarlijks, duin 1x per 3 jaar, later 1x per 6 jaar
Statistische behandeling van de waarnemingen Tot 2010: meest met multivariate statistiek = ordinatie = gradiënt-analyse voordeel: snel overzicht over wat er in de HELE vegetatie (met alle soorten) gebeurt; levert mooie plaatjes nadeel: ingewikkeld, moeilijk aan buitenstaanders uit te leggen Na 2010: meest met indicatorwaarden is wat 'intuïtiever' Wat blijft: scheiden van trend en oscillatie trend kan door bodemdaling veroorzaakt zijn oscillatie kan door weer veroorzaakt zijn
-4 4 Sagina Sagina maritima nodosa Ordination diagram with species and type 1 higher Glaux maritima environmental variables of monitoring groundwater level plots AXIS 1 AXIS 2 Festuca rubra Juncus gerardii Potentilla anserina Phragmites australis Hydrocotyle vulgaris Lycopus europaeus Veronica scutellata Lemna minor type 2 type 3 Senecio jacobea Rubus caesius Prunella vulgaris Chamerion angustifolium type 4 Ammophila arenaria Carex arenaria Erica tetralix type 6 increasing flooding frequency Calluna vulgaris type 5-3 4
What do these types look like? type 1, 2 type 5,6 type 3 type 4
-2 3 86 Path over time in the ordination diagram... 92 95 01 89 86 98 95 AXIS 1 86 89 01 95 92 98 89 01 type 1 *** *** type 2 *** * 92 95 01 98 type 3 *** *** AXIS 2 92 01 92 95 98 86 98 86 89 type 4 ns *** type 5 ns * 92 86 95 98 01 type 6 *** 89 ns
Andere benadering: indicatorwaarden EC database: ca. 7000 vegetatie opnamen met abiotische metingen ph, GVG, C/N, Ca, zout, enz enz Schatting van de abiotische condities van een nieuwe opname (die geen metingen heeft): de indicatorwaarde van elke soort is de gemiddelde abiotische waarde over alle opnamen met die soort in de database de geschatte abiotische waarde van de nieuwe opname is het gemiddelde van de indicatorwaarden van alle soorten die daarin voorkomen
Toepassing indicatorwaarden Zet de indicatorwaarde voor vocht uit tegen de tijd Doe dat ook voor de gemeten grondwaterstand Kijk of het patroon overeenkomt Zo ja: een sterke aanwijzing voor een oorzakelijk verband want 'de hypothese dat de verandering wordt veroorzaakt door grondwaterstand kan niet worden gefalsifieerd' omdat de vegetatie verandert op de manier die je zou verwachten bij de waargenomen schommelingen in grondwaterstand Kan ook voor zoutgehalte
GVG (cm -MV) verruigde duinen GVG (cm -MV) duinplassen en oevers 17.5 5 15.0 12.5 0 10.0 7.5-5 5.0-10 2.5 0.0-15 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2007 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2007 Vernatting gevonden indicatiewaarde verwachte waarde op grond van grondwaterstand
Cl (mg/kg) zandige kwelder Cl (mg/kg) overgang duinvallei => kwelder 1500 1600 1400 1500 1400 1300 1300 1200 1200 1100 1100 1000 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2007 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2007 Verzilting gevonden indicatiewaarde verwachte waarde op grond van hoogteligging en zeespiegelregime
Conclusies Vegetatieveranderingen zijn sterk oscillerend Maar er zijn ook trends, die wijzen op: vernatting verzilting verruiging Biodiversiteit neemt af zowel in absoluut aantal soorten als in aantal Rode Lijst soorten hoewel sommige het helemaal niet slecht doen!
aantal soorten aantal soorten 23 verruigde duinen overgang duinvallei => kwelder 22 16 21 14 20 12 19 18 10 17 8 16 6 15 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2007 1986 1989 1992 1995 1998 2001 2007 Biodiversiteit gevonden aantal soorten verwacht aantal soorten op grond van hoogteligging
Verklaring van de veranderingen Vernatting is verzilting is wat je zou verwachten bij bodemdaling, maar tegelijk: heeft de neerslag een sterk stijgende trend hebben we de laatste 10 jaar een paar flinke stormvloeden gehad Als je het netjes uitrekent is de vernatting helemaal te verklaren uit klimaatverandering Maar de verzilting is wel voor een deel aan bodemdaling toe te schrijven Maar die verruiging dan?
Verruiging Sterke trendmatige toename van voedselrijke omstandigheden Blijkt vooral uit de vegetatie zelf treedt vrijwel overal op bodemdaling zeker geen oorzaak Is de belangrijkste oorzaak van de afname in biodiversiteit Wordt waarschijnlijk veroorzaakt door een combinatie van atmosferische depositie en afname van begrazing
Effect van N depositie op de duinen? De depositie is aan de kust toch heel laag? dat blijkt niet te kloppen, de zee is ook een belangrijke bron van ammoniak Uit onderzoek in het buitenland blijkt dat al effecten optreden bij 8 kg N / ha / jaar (Ameland: 10-15) De verruiging van de vegetatie wordt niet alleen op Ameland gevonden maar langs de hele Nederlandse kust (en ook in België) Zelfs in de nieuw aangelegde PQ's op Voorne blijkt de verruiging al na 1 jaar bijna significant!
Uitstap: PQ reeksen in Zuid-Holland eigenaar lokatie aantal periode habitattype trend opmerkingen Dick vd Laan (Oostvoorne) Voorne 151 1964-1988 meest natte duinvalleien (60%); ook droge duinen (30%) en andere (10%) - verdroging tot ca. 1977; daarna vernatting - verruiging - verzuring - verzoeting PQs liggen op de mooiste plekken; natuurwaarde zeer hoog maar met dalende trend Zuidhollands Landschap Voorne 26 1961-1972 meest kwelder (65%) en natte duinvalleien (25%); geen droge duinen Evides Goeree 27 1990-2009 droge duinen en natte duinvalleien (ongeveer evenveel) Landelijk Meetnet Flora MEP alle duinen Goeree - Kijkduin alle duinen Goeree - Kijkduin 141 1965-2011 55% van de opnamen is droge duinen, 40% is natte duinvalleien 181 2011-2012 ca. 70% droge duinen en 20% natte duinvalleien - sterke verzoeting - verruiging, vooral na 1967 - verdroging, vooral na 1967 - vernatting - oligotrofiering - verzuring - vernatting - verruiging - verzuring - verruiging (bijna significant) - alkalisering (significant) - vernatting (zwakke trend) is van de zee afgesloten, verzoetende kwelder (Oostvoornse Meer) natuurwaarde niet zeer hoog maar wel met stijgende trend; het lijkt er op dat natte duinvalleisoorten (Schoenetum) toenemen natuurwaarde tamelijk laag en met sterk dalende trend natuurwaarde laag maar met stijgende trend (artefact?)
Conclusies Zuid-Hollandse PQ's Verruiging treedt overal op! uitzondering: Goeree (vooral dankzij intensief beheer?) Ook lijken alle PQ's te vernatten, vooral na 1976 maar beheer kan daarbij (ook) een rol spelen De trends zijn zo consistent dat er eigenlijk wel een globale oorzaak moet zijn en op Ameland treden precies dezelfde trends op!
The Ameland project
Vlakdekkende monitoring Omvat 70 ha laaggelegen duinvallei Aanleiding: verwachting dat effect bodemdaling versterkt zal worden door zeespiegelstijging Doel: vaststellen oppervlakte verandering per type mooi meegenomen: EU is vooral in oppervlakte per Habitattype geïnteresseerd Methode: (gestratificeerd) random neergelegde PQ's 70 vaste en 70 'zwervende' geautomatiseerde classificatie op ALLE opnamen => simpele lokale typologie (kan ook in EU typologie) interpolatie tussen de PQ's met 'indicator kriging'
Waarom geen sequentiële 'klassieke' kartering? Legenda is lokale typologie: elk jaar eigen typologie Legenda is vaste typologie: verschillen in interpretatie tussen de jaren Bij de PQ methode wordt na elk jaar de typologie opnieuw vastgesteld op grond van de HELE opnameset Grenzen 'objectief' vastgesteld door (geleide) interpolatie tussen de PQ's Kriging vereist dat ALLE mogelijke afstanden tussen PQ's gerealiseerd zijn
Conclusies vlakdekkende monitoring Bevestigt grotendeels de conclusies van de puntmonitoring Invloed langdurige overstroming met zeewater in 2007 duidelijk zichtbaar Maar ook trendmatige vernatting en verzilting Oorzaken: bodemdaling toename van de neerslag in de zomer mogelijk ook vergroting komberging door natuurontwikkelingsproject IFG in 2005
Aantal overvloedingen
Vragen? Wageningen UR